Avainsana: alityöntövyöhyke

Kallioperämme tarina, osa 5 – Törmäyksen jäljet Suomen päälaella

Suomen kallioperän kehityshistoriasta kirjoitettaessa nostetaan usein esiin suuri mannertörmäys. Sillä viitataan tavallisesti Svekofenniseen orogeniaan, joka tapahtui noin 1900-1800 miljoonaa vuotta sitten ja jonka aikana nykyisen Etelä-Suomen alueelle kohosi korkea poimuvuoristo. Mekin olemme kirjoittaneet siitä aiemmin tässä blogissa.

Tämä ei suinkaan ollut ainoa mannertörmäys, joka on luonut ja muokannut kallioperäämme. Yksi niistä tapahtui kymmeniä miljoonia vuosia aikaisemmin Suomi-neidon päälaen seudulla.

Kuolan arkeeisen (> 2500 milj. v.) muinaismantereen törmäys Karjalan muinaismantereeseen alkoi noin 1,96 miljardia vuotta sitten. Mantereiden väliin syntyi ensin alityöntövyöhyke ja noin 1,91 miljardia vuotta sitten ne lukkiutuivat toisiinsa kiinni. Törmäyksen sauma on edelleen hyvin näkyvissä Inarin ja lähialueiden kallioperässä.

Lapin granuliittikaari koostuu hyvin korkean metamorfoosiasteen kivistä, joiden ulkonäöstä tulee usein mieleen kivettynyt marjapuuro. Ne edustavat törmäyksessä syntyneen poimuvuoriston taka-altaaseen kerrostuneita sedimenttejä ja magmakiviä. Törmäyksen aikana kivet hautautuivat syvälle, jopa 30 kilometrin syvyyteen maanpinnan alle, ja puristuivat ryttyyn.

Granuliittia Inarissa. Punertavat ”marjat” ovat granaattia, sinertävä suurempi sattuma kordieriittia.

Granuliittikaaren molemmin puolin tavataan tulivuori- ja sedimenttikivien jäänteitä. Pohjoispuolella on itse vulkaanista kaarta ja sen sedimenttejä, eteläpuolella kivilajikokoelma, jota kutsutaan geologiassa nimellä mélange (tarkoittaa ranskaksi kirjaimellisesti sekasotkua). Eteläpuolen kivet jäivät vuorijononmuodostuksessa ylityöntyneen granuliittikaaren alle ja ovat siksi voimakkaasti metamorfoituneita ja hiertyneitä.

Jos siis liikut Sodankylästä Inarin kautta Utsjoelle, matkasi kulku on kallioperägeologisesti seuraavanlainen: aloitat muinaiselta Karjalan mantereelta, ylität vulkaanisen kaarikompleksin ja saavut muinaiselle Kuolan mantereelle. Aikamoinen matkaohjelma 300 kilometrin reitille!

-> edellinen Osa 4

-> alkuun Osa 1

Missä ympäristöissä tulivuoria esiintyy? Osa 2/3

Minkälaisissa ympäristöissä muinaiset vulkaaniset kivemme ovat muodostuneet? Planeettamme nykyiset tulivuoria ruokkivat geologiset ympäristöt voidaan karkeasti jakaa kolmeen ryhmään. Nämä ovat relevantteja myös valtaosalle Suomen tulivuorikivistä. Toisena esittelyssä subduktio- eli alityöntövyöhyke!

Alityöntövyöhykkeillä kivikehän laatat törmäävät ja raskaampi työntyy toisen alle vaippakerrokseen. Yksi yleinen virheellinen käsitys alityöntövyöhykkeisiin liittyen on, että kivisulien muodostuminen olisi laattojen välisen kitkalämmön aiheuttamaa. Syy on kuitenkin paljon yllättävämpi – nimittäin merivesi! Alityöntyvään mereiseen laattaan sitoutunut merivesi vapautuu sukeltavasta laatasta sen yläpuolelle vaipan kuumaan kiviainekseen. Vesi on tehokas agentti rikkomaan vaipan sisältämien mineraalien sidoksia ja vaipan sulamispiste alenee, joka johtaa kivisulan ja lopulta tulivuorien muodostumiseen.

Alityöntövyöhykeiden tulivuoret, kuten Tyynenmeren tulirenkaalla, ovat siis meriveden geologisen kierrätyksen seurausta! Niiden suuret vesipitoisuudet osaltaan edesauttavat niiden purkautumista räjähtämällä, kun kivisulaan sitoutunut vesi ja muut volatiilit komponentit erottuvat ja laajenevat kuumiksi kaasuiksi kivisulan kohotessa kohti maanpintaa.

Suomessa on säilynyt useiden eri alityöntövyöhykkeiden tulivuorten räjähdyspurkausten jäänteitä. Valtaosa niistä keskittyy eteläiseen Suomeen ja ne liittyvät 1,9-1,8 miljardia vuotta sitten tapahtuneeseen suureen mannertörmäykseen. Esimerkkejä löytyy niin pääkaupunkiseudulta, Pirkanmaalta (kuva Ylöjärveltä), Turun seudulta kuin Pohjanmaaltakin.